DE2942213A1

DE2942213A1 - Vorrichtung zur regelung des durchflusses der infusionsfluessigkeit in einem infusionsgeraet

Info

Publication number: DE2942213A1
Application number: DE19792942213
Authority: DE
Inventors: Mousinho De Figueiredo Ryberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1980-04-30
Also published as: FR2439019B1; GB2033618A; US4294248A; NL7907696A; SE7810917L; GB2033618B; SE426783B; JPS5555995A; FR2439019A1; CA1136730A

Description

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NUiMLJ RYRERG MüUSIIMHO DE FIGUEIREDO Stocksund (Schweden)

Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit in einem Infusionsgerät

Die Erfindung Detrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses der Infusinnsflüssigkeit in einem Infusionsoerät durch fortlaufende Annäherung des Istwertes des genannten Durchflusses an seinen Sollwert.

In den aus den Gü-PSen 1 1Ü9 175 und 1 253 817 und der US-PS 3 ^5D 153 bekannten Vorrichtungen dieser Art erfolgt die Regelung während des ganzen Infusionsvorganges auf Grund eines konstanten Sollwertes für den Durchfluß der Infusionsflüssigkeit, so daß die Gesamtzeit, die für die Infusion eines vorherbestimmten Gesamtflüssigkeitsvolumens erforderlich ist, beträchtlich verändert werden kann, wenn trotz der Regelung des Durchflusses dieser beträchtlich schwankt oder die Infusion vorübergehend unterbrochen wird, z.B. wenn an dem Patienten eine andere Behandlung oder eine Untersuchung vorgenommen werden soll. In der Praxis kann eine derartige Veränderung der Gesamtdauer der Infusion sehr nachteilig sein, da es häufig sehr wichtig ist, daß ein Patient in einer vorherbestimmten Zeit das gewünschte Flüssigkeitsvolumen erhält.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß der genannte Nachteil vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung so einge-

0 ~ π P 1 8 / Π B ß 2

richtet, daß sie den Sollwert für dEn Durchfluß der Infusionsflüssigkeit fortlaufend in Abhängigkeit von einem fortlaufend berechneten Wert des jeweils noch nicht infundierten Teils eines für die Infusion während einer vorgewählten Gesamtzeit vorgesehenen Gesamtflüssigkeitsvolumens ändert. Wenn man den Sollwert für den Durchfluß fortlaufend in Abhängigkeit von dem jeweils noch nicht infundierten Teil des für die Infusion vorgesehenen GEsamtflüssigkeitsvolumens verändert, kann man den Durchfluß der Infusionsflüssigkeit derart regeln, daß in dem vorgesehenen Zeitraum tatsächlich eine Infusion des gewünschten Flüssipkeitsvolumens erfolgt.

Zweckmäßig ist die Vorrichtung so eingerichtet, daß sie zur Berechnung des Lüertes des noch nicht infundierten Teils des für die Infusion vorgesehenen Gesamtflüssigkei tsvolumens von einem Wert für dieses Gesamtflüssigkeitsvolumen einen Gesamtwert oder aufeinanderfolgende Teilwerte der infundierten Flüssigkeitsmenge subtrahiert.

Vorteilhafterweise kann die Erfindung auf eine Vorrichtung angewendet werden, die zur Regelung des Durchflusses einer Infusionsflüssigkeit in einem Infusionsgerät dient, in dem der Durchfluß der Infusionsflüssigkeit in Form von aufeinanderfolgenden Tropfen bewirkt wird, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, daß sie zur Steuerung des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit den Istwert der Tropfenfolge einem Sollwert für dieselbe annähert. In diesem Fall kann die Vorrichtung so eingerichtet sein, daß sie unter Verwendung von gespeicherten Informationen betreffend die Beziehung zwischen der Tropfenfolge und dem Volumen jedes Einzeltropfens den Gesamtwert oder die Teilwerte der infundierten Flüssigkeitsmenge und den dem Wert des noch nicht infundierten Teils des für die Infusion vorgesehenen Gesamtflüssigkeits-

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wolumens entsprechenden Sollwert für die Tropfenfolge berechnet.

In der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen soll der Ausdruck "Tropfenfolge" verschiedene mögliche Ausdrücke für die Zeitabhängigkeit der Tropfenbildung umfassen. Beispielsweise kann die Tropfenfolge durch die Tropfenfrequenz, aber auch durch die Tropfenperiode ausgedrückt werden, d.h. den Zeitabstand zwischen einander entsprechenden Phasen oder Stadien der Bildung von zwei aufeinanderfolgenden Tropfen.

In an sich bekannter Weise kann die Vorrichtung ferner so eingerichtet sein, daß sie bei einer unzulässig großen Abweichung des Istwerts des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit von dem Sollwert für diesen Durchfluß ein Warnsignal erzeugt. Dabei kann die Vorrichtung zweckmäßig so eingerichtet sein, daß sie das Warnsignal nur erzeugt, wenn die aufgetretene unzulässige Abweichung eine zulässige Dauer überschritten hat. Diese zulässige Dauer kann wählbar sein. Auch die Grenzwerte für die zulässige Abweichung des Istwertes des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit von dem Sollwert für diesen Durchfluß können wählbar sein.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Blockschemas einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausführlicher beschriebene

Der Eingang eines Impulsgebers 1D wird mit einem Tropfendetektor 11 verbunden, der beispielsweise aus einem gestrichelt angedeuteten, elektrooptischen Sensor besteht und dazu dient, in einer Tropfenkammer des Infusionsgeräts die Tropfenfolge zu erfassen. In dieser Tropfkammer werden aufeinanderfolgende Tropfen gebildet, die einem

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steuerbaren Durchfluß der InFusionaflüssigkeit entsprechen. Der Aufbau und die Funktion eines derartigen Infusionsgeräts sind in der Technik allgemein bekannt, beispielsweise aus den GB-PSen 1 1D9 175 und 1 253 B17 und der US-PS 3 *t5D 153 , und brauchen daher hier nicht beschrieben zu uierden. Auf Grund jedes won dem Tropfendetektor 11 abgegebenen Signals, das einen Durchtritt eines Tropfens durch die Tropfkammer anzeigt, gibt der Impulsgeber 1D einen kurzen Ausgangsimpuls ab.

Das Ausgangssignal des Impulsgebers 1G wird dem Steuereingang eines Zählers 12 zugeführt, d^essen Haupteingang mit einem Taktgeber 13 verbunden ist. Der Zähler 12 ist ein Aufwärtszähler zum Zählen der ihm zugeführten Taktimpulse. üJenn der Zähler 12 über seinen Steuereingang einen Impuls von dem Impulsgeber 1D erhält, gibt er ein seinem jeweiligen Zählstand entsprechendes Ausgangssignal an ein Register *\h ab, in dem dieser Zählstand gespeichert üjird. Ferner wird dann der Zähler 12 automatisch zurückgesetzt, so daß er danach wieder entsprechend der Anzahl der ihm zugeführten Taktimpulse aufwärtszählt. Das Register 1*+ kann aus einem Haltespeicher (latch memory) bestehen,,

Die dem Register 1 it zugeführte und in ihm gespeicherte Zahl wird in dem Register 1*t gehalten, bis von dem Zähler 12 eine neue Zahl zugeführt wird, und stellt den Istwert T. . des Zeitabstandes zwischen zwei in der Tropfkammer

ISl
des Infusionsgeräts gebildeten, aufeinanderfolgenden Tropfen dar.

Das Ausgangssignal des Zählers 12 wird ferner als Steuer- und Adressiersignal einem Funktionsspeicher 15 zugeführt, in dem in verschiedenen Teilen des Speichers

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üJerte für das Volumen jedes Einzel tropf ens gespeichert sind. Diese Werte sind verschiedenen liierten der Tropfenfolge bzw. des Zeitabstands zwischen aufeinanderfolgenden Tropfen zugeordnet. Der aus einem Festwertspeicher bestehende Speicher 15 gibt auf Grund des ihm von dem Zähler 12 zuneführten Signals ein Ausgangssignal ab, das einen gespeicherten klert fa- V des Tropfenvolumens darstellt, das der jeweiligen Tropfenfolge zugeordnet ist. Dieser Liiert wird von dem durch das Ausaanqssianal des Zählers 12 adressierten Teil des Speichers 15 abgefragt.

Vor einem Infusionsvorgang wird in einem Additionsregister 16 Information gespeichert, die das Gesamtflüssigkeitsvolumen angibt, das während dieses Infusions-VDrganges infundiert werden soll. Dem Register 16 werden die aufeinanderfolgenden Ausgangssignale des Speichers zugeführt. Auf Grund jedes von dem Speicher 15 kommenden Eingangssinnais wird in dem Register 16 die darin gespeicherte Zahl um den durch dieses Eingangssignal dargestellten Wert £>, V des Volumens eines durch die Tropfkammer tretenden Tropfens vermindert. Daher stellt die im Register 16 gespeicherte Information stets den Wert des noch nicht infundierten Teils des für die Infusion vorgesehenen Gesamtflüssigkeitsvolumens dar. Der Ausgang des Registers 16 ist mit einem ersten Eingang einer Divisionsschaltung 17 verbunden.

Das Register 1B besteht aus einem Abwärtszähler. Vor Beginn eines Infusionsvorganges wird in dem Register 1ß Information gespeichert, die eine vorherbestimmte Gesamtzeit für die Infusion des vorgesehenen Gesamtflüssigkeitsvolumens darstellt. Einem mit dem Taktgeber 13 verbundenen Eingang des Registers 18 werden Taktimpulse zu-

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geführt, die bewirken, daß das Register 18 abwärtszählt, so daß der in diesem Register gespeicherte Wert stets dem noch nicht abgelaufenen Teil der für die Infusion vorgesehenen Gesamtzeit entspricht. Der Ausgang des Registers 1B ist mit einem zweiten Eingang der Divisionsschaltung 17 verbuden.

Die Divisionsschaltung 17 ist so eingerichtet, daB sie ein Ausgangssignal erzeugt, das dem Verhältnis zwischen dem noch nicht infundierten Teil des für die Infusion vorgesehenen Gesamtflüssigkeitsvolumens und dem noch nicht abgelaufenen Teil der für die Infusion vorgesehenen Gesamtzeit entspricht. Dieses Signal wird als Steuer- und Adressiersignal einem Funktionsspeicher 19 zugeführt, in dem in verschiedenen Teilen des Speichers verschiedenen Werten dieses Verhältnisses entsprechende Sollwerte T ,, für den Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tropfen gespeichert sind. Der Speicher 19 ist ein Festwertspeicher und gibt über seinen mit einem weiteren Register 2G verbundenen Ausgang ein Ausgangssignal ab, das den der gewünschten Tropfenfolge entsprechenden Sollwert T ,, für den Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tropfen darstellt. Dieser Sollwert ist von jenem Teil des Speichers 19 abgefragt worden, der durch das von der Schaltung 17 zugeführte Signal adressiert worden ist. Infolgedessen enthält das Register 20 Information betreffend den Sollwert T _η. für den Zeitabstand zwischen

soll

zwei aufeinanderfolgenden Tropfen und das Register Tt Information betreffend den Istwert T. , dieses Zeitabstandes

ist

Die Ausgänge der Register 14 und 20 sind mit je einem Eingang eines Vergleichers 21 verbunden, der so eingerichtet ist, daß er die beiden LJerte T _n, und T

soll ist

miteinander vergleicht und ein der Differenz zwischen den beiden LJerten entsprechendes Steuersignal an eine

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Steuerschaltung 22 abgibt, die ihrerseits Steuersignale an einen gestrichelt angedeuteten Motor 23 abgibt. Der Motor 23 steuert die Tropfenfolge in der Tropfkammer des Infusionsgeräts auf beliebige Weise. Beispielsweise kann der Motor 23 eine Klemmeinrichtung betätigen, die eine veränderbare Klemmwirkung auf einen Schlauch ausübt, durch den die Infusionsflüssigkeit tritt. Derartige Klemmeinrichtungen sind beispielsweise von den drei vorgenannten Patentschriften bekannt.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung erleichtert diese Steuerung der Tropfenfolge und damit des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit und gewährleistet daher die Infusion des vorgesehenen Gesamtflüssigkeitsvolumens in der vorgesehenen Gesamtzeit.

Mit dem Ausgang des Vergleichers 21 ist eine Fehlererkennungsschaltung Zk verbunden, welche die Abweichung des Istwerts der Tropfenfolge von dem Sollwert für die Tropfenfolge erfaßt. Die Fehlererkennungsschaltung Zk kann zweckmäßig einen Schwellwertgeber enthalten, der einen Schwellwert erzeugt, den das Eingangssignal der Schaltung Zk überschreiten muß, damit diese ein Ausgangssignal erzeugt. Die Grenzen der zulässigen Abweichung des Istwertes der Tropfenfolge von deren Sollwert kann so gewählt werden, daß die Schaltung Zk ein Ausgangssignal nur abgibt, wenn der Istwert der Tropfenfolge zu weit von dem Sollwert für die Tropfenfolge abweicht. Das Ausgangssignal der Schaltung Zk wird einer Warnsignal-Steuereinrichtung 25 zugeführt, die einen gestrichelt angedeuteten Uarnsignalgeber 26 zum Erzeugen eines vorzugsweise optischen oder akustischen Warnsignals betätigte Die Warnsignal-Steuereinrichtung 25 kann eine einstellbare Zeitgeberschaltung enthalten,die· bewirkt,

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daß der LJarnsignalgeber 26 nur betätigt uiird, wenn die Dauer des van der Schaltung 2k abgegebenen Fehlersignals einen bestimmten, vorzugsueise einstellbaren Wert überschritten hat.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel eingeschränkt, das im Rahmen des Erfindungs gedankens verschiedentlich abgeändert uierden kann_o Beispielsuieise können die Speicher 15 und 19 durch geeignete Rechenwerke ersetzt werden.

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Claims

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PatentansprüchE

.· Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit in einem Infusionsgerät durch fortlaufende Annäherung des Istwerts des Durchflusses an seinen Sollwert, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so eingerichtet ist, daß sie den Sollwert für den Durchfluß der Infusionsflüssigkeit fortlaufend in Abhängigkeit won einem fortlaufend berechneten üJert des jeweils noch nicht infundierten Teils eines für die Infusion während einer vorgewählten Gesamtzeit vorgesehenen Gesamtflüssigkeitsvolumens ändert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie so eingerichtet ist, daß sie zur Berechnung des lüertes des noch nicht infundierten Teils des für die Infusion vorgesehenen Gesamtflüssigkeitsvolumens von einem Wert für dieses Gesamtflüssigkeitsvolumen einen Gesamtwert oder aufeinanderfolgende Teilwerte der infundierten Flüssigkeitsmenge subtrahiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zur Verwendung mit einem Infusionsgerät, in dem der Durchfluß der Infusionsflüssigkeit in Form von aufeinanderfolgenden Tropfen bewirkt wird, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, daß sie zur Steuerung des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit den Istwert der Tropfenfolge einem Sollwert für dieselbe annähert, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so eingerichtet ist, daß sie unter Verwendung von gespeicherten Informationen betreffend die Beziehung zwischen der Tropfenfolge und dem Volumen jedes

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ORIGINAL INSPECTED

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Einzeltropfens den Gesamtwert oder die Teilwerte der infundierten Flüssigkeitsmenge und den dem Uert des noch nicht infundierten Teils des für die Infusion vorgesenenen Gesamtflüssigkeitsvolumens entsprechenden Sollwert für die Tropfenfolge berechnet.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die so eingerichtet ist, daß sie bei einer unzulässig großen Abweichung des Istwerts des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit von dem Sollwert für diesen Durchfluß ein Warnsignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so eingerichtet ist, daß sie das Warnsignal nur erzeugt, wenn die aufgetretene unzulässige Abweichung eine zulässige Dauer überschritten hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die zulässige Dauer wählbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch k oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte für die zulässige Abweichung des Istwerts des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit von dem Sollwert für diesen Durchfluß wählbar sind.

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